專題04 圖像問題（教學(xué)課件）-2024-2025學(xué)年高一物理必修第一冊(cè)（人教版）同步備課系列

專題04圖像問題第二章

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究人教版（2019）主講老師：20XX.XX.XX目錄01020304與位移和時(shí)間有關(guān)的圖像與速度和位移有關(guān)的圖像a-t圖像v-t圖像新課引入

物理規(guī)律的描述，我們除了可以通過文字和公式的形式表達(dá)外，還可以通過圖像的形式更加形象直觀的展現(xiàn)出來(lái)。這也是我們將生活中的實(shí)例通過一種數(shù)學(xué)公式和圖像語(yǔ)言展現(xiàn)出來(lái)的一種有效方式。

這節(jié)課我們就對(duì)本章學(xué)過的圖像做一個(gè)系統(tǒng)性的總結(jié)。第一部分

v-t圖像一、v-t圖像的識(shí)圖五要素tv①②③④v0t1t2v1otv⑤⑥ov2⑧⑦t要素一：線(1)①②③④四條直線分別表示物體做什么運(yùn)動(dòng)？(2)⑤⑥⑦⑧四條曲線分別表示物體做什么運(yùn)動(dòng)？一、v-t圖像的識(shí)圖五要素tv①②③④v0t1t2v1otv⑤⑥ov2⑧⑦t切線要素二：斜(1)①②③④四條直線的斜率表示什么？⑧曲線切線斜率表示什么？(2)通過圖像如何判斷加速度的方向和大?。恳?、v-t圖像的識(shí)圖五要素tvv0t1v1otvov2t要素三：面(1)以上兩幅圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍陰影圖形面積有何含義？t2(2)如何通過圖像判定位移的方向和大??？一、v-t圖像的識(shí)圖五要素tv①②③④v0t1t2v1otv⑤⑥ov2⑧⑦t要素四：點(diǎn)以上兩幅圖像中的圖線交點(diǎn)有何含義？一、v-t圖像的識(shí)圖五要素tvv0t1v1otvov2t要素五：截以上兩幅圖像中與縱軸的截距有何含義？二、歸納總結(jié)物理意義表示物體速度隨時(shí)間變化的規(guī)律識(shí)圖五要素線直線表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)或者勻速直線運(yùn)動(dòng)；曲線表示非勻變速直線運(yùn)動(dòng)斜（切線）直線斜率表示物體（瞬時(shí)）加速度；上傾為正，下斜為負(fù)；陡緩示大小面陰影部分的面積表示物體某段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移；t上為正，t下為負(fù)點(diǎn)兩圖線交點(diǎn)，說(shuō)明兩物體此時(shí)刻速度相等截縱截距表示物體初速度【例1】甲、乙、丙三個(gè)物體從同一地點(diǎn)出發(fā)，沿一條直線運(yùn)動(dòng)，v—t圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（

）A．乙的加速度最大B．甲和丙的加速度方向相反C．丙在16s內(nèi)的位移大小為16mD．12s末甲和乙相遇三、對(duì)點(diǎn)典例BC第二部分

與位移和時(shí)間有關(guān)的圖像一、x-t圖像的識(shí)圖五要素tx①②③④x0t1t2x1o要素一：線tx拋物線⑤⑥o(1)①②③④四條直線分別表示物體做什么運(yùn)動(dòng)？(2)⑤⑥兩條曲線分別表示物體做什么運(yùn)動(dòng)？一、x-t圖像的識(shí)圖五要素tx①②③④x0t1t2x1o要素二：斜txt1x1o切線割線(1)直線的斜率表示什么？曲線切線或割線斜率表示什么？(2)通過圖像如何判斷速度（或平均速度）的方向和大?。恳?、x-t圖像的識(shí)圖五要素tx①②③④x0t1t2x1o要素三：面txt1x1o切線割線

以上兩幅圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形面積是否和v-t圖像一樣具有某種物理意義？一、x-t圖像的識(shí)圖五要素tx①②③④x0t1t2x1o要素四：點(diǎn)tx拋物線⑤⑥o以上兩幅圖像中的圖線交點(diǎn)有何含義？一、v-t圖像的識(shí)圖五要素txx0t1x1otxox2t要素五：截以上兩幅圖像中與縱軸的截距有何含義？一、x-t圖像的歸納總結(jié)物理意義表示物體位置隨時(shí)間變化的規(guī)律，不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡識(shí)圖五要素線直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或物體靜止；拋物線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)斜（切線、割線）直線斜率表示物體（瞬時(shí)、平均）速度；上傾為正，下斜為負(fù)；陡緩示大小面圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形面積無(wú)意義點(diǎn)兩圖線交點(diǎn)，說(shuō)明兩物體此時(shí)刻相遇截縱截距表示開始計(jì)時(shí)物體位置【例2】甲、乙、丙三個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，它們的位移－時(shí)間圖像如圖所示，由圖像可知（）A．開始計(jì)時(shí)時(shí)，甲在最前，丙在甲、乙之后B．當(dāng)t=t2時(shí)刻，甲、乙、丙相遇，乙的速度最大C．甲停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，丙開始運(yùn)動(dòng)，丙的速度最大D．在0-t2時(shí)間內(nèi)，甲的平均速度最大，丙的平均速度最小一、x-t圖像的對(duì)點(diǎn)典例C二、x/t-t圖像的識(shí)圖五要素要素一：線t①②③④t1t2o(1)①②③三條直線分別表示物體做什么運(yùn)動(dòng)？你的依據(jù)是什么？(2)④這直線表示物體做什么運(yùn)動(dòng)？你的依據(jù)是什么？由

得：由

得：二、x/t-t圖像的識(shí)圖五要素要素二：斜t①②③④t1t2o(1)①②③三條直線斜率表示什么？④這直線為多大？由

得：斜率斜率k=0①②③三條直線斜率：④直線斜率：(2)通過圖像如何判斷加速度的方向和大??？二、x/t-t圖像的識(shí)圖五要素要素三：面ttb0

在勻變速直線運(yùn)動(dòng)的x/t-t圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍陰影圖形的面積是否表示這段時(shí)間內(nèi)的位移？證明：由圖像可知v0=0，斜率所以t時(shí)間內(nèi)的位移：但陰影的面積：二、x/t-t圖像的識(shí)圖五要素要素四：點(diǎn)t①②③④t1t2o以上圖像中的圖線交點(diǎn)有何含義？二、x/t-t圖像的識(shí)圖五要素要素五：截tto以上圖像中與縱軸的截距有何含義？二、x/t-t圖像的歸納總結(jié)物理意義表示物體x/t這一物理量隨時(shí)間變化的規(guī)律識(shí)圖五要素線傾斜直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；平行于t軸的直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)斜傾斜直線斜率

；上傾為正，下斜為負(fù)；陡緩示大小面圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形面積不都表示物體某段時(shí)間發(fā)生的位移點(diǎn)兩圖線交點(diǎn)，說(shuō)明兩物體此時(shí)刻相遇截縱截距表示物體初速度【例3】小明和小華操控各自的玩具賽車甲、乙在小區(qū)平直的路面上做直線運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻兩賽車恰好并排，此后兩賽車運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的比值隨時(shí)間t的關(guān)懷關(guān)系如圖所示，對(duì)于甲、乙兩賽車前2s的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．t=1s時(shí)，甲超過乙最遠(yuǎn)

B．t=1s時(shí)，甲、乙兩賽車相遇C．t=0.5s時(shí)，甲超過乙最遠(yuǎn)

D．t=2s時(shí)，甲、乙兩賽車相遇二、x/t-t圖像的對(duì)點(diǎn)典例BC第三部分

與速度和位移有關(guān)的圖像一、v2-x和x-v2圖像的識(shí)圖五要素要素一：線v2xv02x0v120①②③v2xv02x0o④⑤五條直線分別表示物體做什么運(yùn)動(dòng)？你的依據(jù)是什么？一、v2-x和x-v2圖像的識(shí)圖五要素要素二：斜v2xv02x0v120①②③v2xv02x0o④⑤(1)①②③直線的斜率表示什么？④⑤直線的斜率表示什么？(2)通過圖像如何判斷加速度的方向和大??？一、v2-x和x-v2圖像的識(shí)圖五要素要素三：面v2xv02x0v120①②③v2xv02x0o④⑤

以上兩幅圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形面積是否和v-t圖像一樣具有某種物理意義？一、v2-x和x-v2圖像的識(shí)圖五要素要素四：點(diǎn)v2xv02x0v120①②③以上圖像中的圖線交點(diǎn)有何含義？一、v2-x和x-v2圖像的識(shí)圖五要素要素五：截v2xv02x0v120①②③v2xv02x0o④⑤左圖中與縱軸的截距有何含義？右圖中與橫軸的截距有何含義？一、v2-x和x-v2圖像的歸納總結(jié)物理意義表示物體v2隨位移變化的規(guī)律識(shí)圖五要素線傾斜直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)斜v2-x圖線斜率k=2a；x-v2圖線斜率；上傾為正，下斜為負(fù)；陡緩示大小面圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形面積無(wú)意義點(diǎn)兩圖線交點(diǎn)，表示某一位置的速度平方值相同截在v2-x圖線中縱截距表示物體初速度平方；在x-v2圖線中橫截距表示物體的初速度平方【例4】為檢測(cè)某新能源動(dòng)力車的剎車性能，一次在平直公路上實(shí)驗(yàn)時(shí)，新能源動(dòng)力車整個(gè)剎車過程中位移與速度平方之間的關(guān)系圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（

）A．新能源動(dòng)力車的初速度為400m/sB．剎車過程中新能源動(dòng)力車的加速度大小為10m/s2C．剎車過程持續(xù)的時(shí)間為4sD．剎車過程經(jīng)過6s時(shí)新能源動(dòng)力車的位移為30m一、v2-x和x-v2圖像的對(duì)點(diǎn)典例C二、v-x和x-v圖像的識(shí)圖五要素要素一：線五條曲線分別表示物體做什么運(yùn)動(dòng)？你的依據(jù)是什么？vxv0x0ov1②①vxv0xmo⑤④拋物線③拋物線二、v-x和x-v圖像的識(shí)圖五要素要素二：斜①②③曲線的斜率表示什么？④⑤曲線的斜率表示什么？vxv0x0oΔvΔxv1②①vxv0xmoΔvΔx⑤④拋物線③拋物線v-x圖中的斜率:x-v圖中的斜率:二、v-x和x-v圖像的識(shí)圖五要素要素三：面

以上兩幅圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形面積是否和v-t圖像一樣具有某種物理意義？vxv0x0ov1②①vxv0xmo⑤④拋物線③拋物線二、v-x和x-v圖像的識(shí)圖五要素要素四：點(diǎn)以上圖像中的圖線交點(diǎn)有何含義？vxv0x0ov1②①vxv0xmo⑤④拋物線③拋物線二、v-x和x-v圖像的識(shí)圖五要素要素五：截左圖中與縱軸的截距有何含義？右圖中與橫軸的截距有何含義？vxv0x0ov1②①vxv0xmo⑤④拋物線③拋物線二、v-x和x-v圖像的歸納總結(jié)物理意義表示物體速度隨位移變化的規(guī)律識(shí)圖五要素線曲線為拋物線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)斜v-x圖線斜率

；x-v圖線斜率

；上傾為正，下斜為負(fù)面圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形面積無(wú)意義點(diǎn)兩圖線交點(diǎn)，表示某一位置的速度相同截在v-x圖線中縱截距表示物體初速度；在x-v圖線中橫截距表示物體的初速度【例5】甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻、同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)．質(zhì)點(diǎn)甲做初速度為零，加速度大小為a1的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn)乙做初速度為v0，加速度大小為a2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)至速度減為零保持靜止；甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中的x-v（位置速度）圖像如圖所示（虛線與對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)軸垂直）（）A．在x-v圖像中，圖線a表示質(zhì)點(diǎn)甲的運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)乙的初速度v0=6m/sB．圖線a、b的交點(diǎn)表示兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)到達(dá)同一位置C．質(zhì)點(diǎn)甲的加速度大小a1=1m/s2D．質(zhì)點(diǎn)乙的加速度大小a2=2m/s2二、v-x和x-v圖像的對(duì)點(diǎn)典例A第四部分

a-t圖像一、a-t圖像的識(shí)圖五要素要素一：線(1)①②③三條直線表示加速度如何變化？(3)⑤⑥兩條曲線分別表示加速度如何變化？ta①②③④a0t1t2a1ota⑤⑥oa2t(2)④直線分別表示物體做什么運(yùn)動(dòng)？一、a-t圖像的識(shí)圖五要素要素二：斜①②③④四條直線的斜率表示什么？⑤⑥曲線切線斜率表示什么？ta①②③④a0t1t2a1ota⑤⑥oa2t切線一、a-t圖像的識(shí)圖五要素要素三：面(1)以上圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍陰影圖形面積有何含義？(2)如何通過圖像判定速度變化量的方向和大??？tao加速度反向一、a-t圖像的識(shí)圖五要素要素四：點(diǎn)以上兩幅圖像中的圖線交點(diǎn)有何含義？ta①②③④a0t1t2a1ota⑤⑥oa2t一、a-t圖像的識(shí)圖五要素要素五：截以上兩幅圖像中與縱軸的截距有何含義？taoa2ttaa0t1t2a1oa1二、歸納總結(jié)物理意義表示物體加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律識(shí)圖五要素線傾斜直線表示a均勻變化；平行與t軸直線表示a恒定；曲線表示a非均勻變化；a方向：t上為正，t下為負(fù)斜斜率表示物體加速度變化率，即加速度變化的快慢面圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形面積表示物體某段時(shí)間內(nèi)速度